DE873938C

DE873938C - Axle arrangement, especially for motor vehicles, with independently suspended wheels

Info

Publication number: DE873938C
Application number: DED2079D
Authority: DE
Inventors: Bela Barenyi; Karl Haak
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1943-12-06
Filing date: 1943-12-07
Publication date: 1953-04-20
Also published as: NL120017A; CH296212A

Description

Achsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit unabhängig voneinander aufgehängten Rädern Die Erfindung betrifft eine Achsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit unabhängig voneinander aufgehängten Rädern.Axle arrangement, especially for motor vehicles, with independent of one another suspended wheels The invention relates to an axle assembly, in particular for Motor vehicles with independently suspended wheels.

Bekannt sind Pendelachsen mit einer Zusatzfederung, und zwar mit einer Kurbelfederung. Diese Kombination hat jedoch folgende Nachteile: t. Die Federung arbeitet bei gezwungenermaßen kurzem Hub der Kurbel zu stark progressiv; -2. infolge des Versch.wenkens des Rades um die Wagenlängsachse einerseits und der Kurbel um die Achse der Pendelhalbachse andererseits muß für einen störend wirkenden breiten Radeinbau gesorgt werden; 3. am unangenehmsten ist bei !der beliarnnten Federung das Verschwenken der Kurbel beim Bremsen und Anfahren, da ,die freien Drehmomente das Rad je nach der Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsrichtung zu bewegen suchen.Pendulum axles are known with an additional suspension, with one Crank suspension. However, this combination has the following disadvantages: t. The suspension works too progressively with a forced short stroke of the crank; -2. as a result of the pivoting of the wheel around the longitudinal axis of the car on the one hand and the crank around the axis of the pendulum half-axis, on the other hand, must be wide for a disruptive effect Wheel installation will be taken care of; 3. The most uncomfortable thing is with the beliarnnten suspension the pivoting of the crank when braking and starting, there, the free torques try to move the wheel according to the direction of acceleration or deceleration.

Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Kombination einer Pendelachse mit einem das Rad tragenden Lenkerparallelogramm beseitigt. Die Pendelachse wird :dabei vorzugsweise an einem Längsmittelträger oder an einem mit diesem verbundenen Teil, z. B. dem Motor- oder Getriebegehäuse, und das Lenkerparallelogramm an der Pendelachse schwingbar befestigt. Die Anordnung kann ferner derart :durchgeführt sein, daß die Pendelachse gegenüber ihrem Träger und/oder das Lenkerparallelogramm gegenüber ,der Pendelhalbachse blockiert werden kann. Bei Blockierung der Pendelachse gegenüber ihrem Träger bilden- Halbachse und Träger zusammen einen starren. Körper, so daß das das Rad tragende Lenkerparallelogramm allein um -seine Anlenkpunkte an der Pendelhalb.-achse schwingt (.besonders geeignet für glatte Fahrbahn, z. B. Autobahn): Dagegen bilden Pendelhafbachse und Lenkerparallelogramm bei Blockierung des Lenkerparallelogramms gegenüber der Pendelhalbachse einen starren Körper, so @däß -das aus Rad, Lenkerparallelogramm und Pendelhalbachse bestehende Aggregat um den Anlenkpunkt der Pendelhalbachse an ihrem Träger schwingt (besonders geeignet im Gelände).These disadvantages are due to the inventive combination of a Oscillating axle eliminated with a handlebar parallelogram that supports the wheel. The pendulum axis is: preferably on a longitudinal center beam or on one connected to it Part, e.g. B. the motor or gearbox, and the handlebar parallelogram on the Pendulum axle attached so that it can swing. The order can also be so : be carried out that the pendulum axle opposite its carrier and / or the handlebar parallelogram opposite, the pendulum half-axis can be blocked. When the pendulum axis is blocked in relation to its carrier, the semi-axis and carrier together form a rigid one. Body, so that the parallelogram of the handlebars carrying the wheel is only connected to its articulation points the pendulum half-axis swings (.particularly suitable for smooth road surfaces, e.g. motorway): On the other hand, the pendulum axis and the handlebar parallelogram form when the handlebar parallelogram is blocked opposite the pendulum half-axis a rigid body, so @ däß -that from the wheel, handlebar parallelogram and pendulum half-axis to the existing unit around the articulation point of the pendulum half-axis its wearer swings (particularly suitable in the field).

Es kann dabei zur Herstellung der starren Verbindung zwischen Pendelhalbachse und ihrem Träger oder dem Lenkerparallelogramm eine besondere Schaltvorrichtung zur Bedienung der Sperrmittel in der Reichweite des Fahrers vorgesehen sein. Vorzugsweise können die Sperrmittel vorig Getriebe= schaltheibel aus betätigt werden. Das Einrücken der Sperrmittel kann ferner in,der Weise erfolgen; daß beim Schalten des oder der kleineren Gänge -das Lenkerparallelogramm mit der Pendelhalbachse, beim Schalten, dies oder der größeren Gänge die Pendelhalbachse mit ihrem Träger starr verbunden wird und daß beim Schalten der mittleren Gänge sowohl Lenkerparallelogramm wie Pendelhalbachse frei schwingen können.It can be used to create the rigid connection between the pendulum half-axis and their carrier or the handlebar parallelogram a special switching device be provided to operate the locking means within reach of the driver. Preferably the locking means can be operated previously gear = switchable off. The indentation the locking means can also be done in the manner; that when switching the or the smaller gears - the handlebar parallelogram with the pendulum half-axis when shifting, this or the larger courses, the pendulum half-axis rigidly connected to its carrier and that when shifting the middle gears, both the handlebar parallelogram and the pendulum half-axis can swing freely.

In der Zeichnung sind zwei schematische Ausführungsbeispiele ides Erfindungsgegenstandes in Vorderansicht,dargestellt.Two schematic exemplary embodiments are identical in the drawing Subject of the invention in front view, shown.

Abb. i zeigt eine Anordnung von Pendelhalbachsen und Lenkerparallelogrammen unter Verwen-.dung von Metallfedern und Abb. 2 eine Anordnung von Pendelhalbachsen und Lenkerparallelogrammen unter Verwendung von Gummifederungen; Abb. 3 stellt ein Beispiel der Sperrvorrichtung auf einer Wagenseite im Grundriß und vergrößerten Maßstab dar.Fig. I shows an arrangement of pendulum half-axles and handlebar parallelograms using metal springs and Fig. 2 shows an arrangement of pendulum half-axes and handlebar parallelograms using rubber suspensions; Fig. 3 is setting Example of the locking device on one side of the car in plan and enlarged Scale.

In Abb.u sind die Räder i an .den je aus dien Lenkern a, 3 und dem Achsschenkelträger 4 bestehenden Lenkerparallelogxiammen befestigt. Die Lenker 2, 3 sind einerseits in den Punkten 5, 6 an dem Achsschenkelträger 4 und andererseits in den Punkten (Achsen) 7, 8 an der Pendelhalbachse 9 angelenkt. DiePendelhalbachsen sind ihrerseits wieder in dem Punkt (Achse) io an einem auf einem Längsmittelträger 13 @befestigten Gehäuse ri für ein Blattfederpaket 12 anggelenkt. An :den Stellen 8 stützen sich die Pendelhalbachsen 9 gegen das Blattfederpaket i2 'ab. Außerdem stützt sich jeder untere Lenker 3 über eine Schraubenfeder 14 . gegen einen Federbock 15 an der Pendelhalbachse 9 ab.In Fig.u the wheels i are each made up of the links a, 3 and the Steering knuckle supports 4 existing handlebar parallelogxiammen attached. The handlebars 2, 3 are on the one hand in points 5, 6 on the steering knuckle support 4 and on the other hand Articulated at points (axes) 7, 8 on the pendulum half-axis 9. The pendulum half-axes are in turn again at the point (axis) io on one on a longitudinal center beam 13 hinged housing ri for a leaf spring package 12. At: the places 8, the pendulum half-axles 9 are supported against the leaf spring package i2 '. aside from that each lower link 3 is supported by a helical spring 14. against a spring bracket 15 on the pendulum half-axis 9.

Pendelhalbachsen sowie Lenkerparallelogramme sind nach Belieben ein- oder ausschaltbar. Hierzu können einmal die Pendelhalbachsen 9 gegenüber dem Gehäuse vi blockiert werden. In .diesem Fall wirken Pendelhalbachsen,9= und - Gehäuse ri zusammen,als starres Gebilde mit den Anlenkstellen 7 und B als Drehpunkte für das Lenkerparallelogramm 2, 3, 4. Bei Unebenheiten der Fahrbahn schwingen also lediglich die Lenker 2, 3. In diesem Fall übernimmt ;das Lenkerparallelogramm die Hauptfederung (große Federkonstante), was vor allem bei einer Fahrt auf ebener Fahrbahn (Autobahn); bei der eine große Fahrgeschwindigkeit entwickelt werden kann, günstig ist.Pendulum half-axles and link parallelograms can be integrated at will or can be switched off. For this purpose, the pendulum half-axles 9 opposite the housing vi are blocked. In this case, pendulum half-axes, 9 = and - housing ri act together, as a rigid structure with the articulation points 7 and B as pivot points for the Handlebar parallelogram 2, 3, 4. If the road surface is uneven, only vibrate the handlebars 2, 3. In this case, the handlebar parallelogram takes over the main suspension (large spring constant), which is especially true when driving on a level road (motorway); at which a high travel speed can be developed, is favorable.

Bei Blockierung der Lenkerparallelogramme gege'nü'ber den Pendelhalbachsen wirken Lenkerparallelogramme und Halbachsen zusammen als starres Gebilde, das bei Auftreffen von Stößen auf das Rad um den Anlenkpunkt io der Pendelh albachse am Gehäuse i(i schwingt. In diesem Fall übernimmt die Pendelhalbachse die Hauptfederung (kleine Federkonstante), was vor allem bei Geländefa'hrtengünstig ist.When blocking the handlebar parallelograms opposite the pendulum half-axes handlebar parallelograms and semi-axes work together as a rigid structure that contributes Impact of impacts on the wheel around the articulation point io of the pendulum axle on Housing i (i swings. In this case, the pendulum half-axis takes over the main suspension (small spring constant), which is particularly beneficial for off-road driving.

Das Blockieren der Pendelhalbächsen 9, gegenüber dem Gehäuse i.i und ,der Lenkerparallelogramme 2, 3, 4 gegenüber ;den Pendelhalbachsen 9 erfolgt z. B. durch Einbau einer Sperrung in die Anlenkpunkte ro bzw. 7, -8, wodurch eine Drehung der Halbachsen bzw. Lenkerparallelogramme in ihren Gelenken unmöglich gemacht wird. Einrücken und Ausrücken der Sperrung können durch einen besonderen Bedienungshebel in Reichweite des Fahrers erfolgen. Da mit großer Geschwindigkeit (Lenkerparallelogramm) im allgemeinen auf langen, geraden Strecken mit geringen Unebenheiten, dagegen mit geringerer Geschwindigkeit (Pendelhalbachse) in Kurven oder im Gelände gefahren wird; kann man die Bedienungseinrichtung für das Gesperre vorteilhafterweise auch mit :dem Getriebeschalthebel kuppeln, derart, daß bis zu. einem bestimmten Gang die Sperrung für .das Lenkerparallelogramm eingerückt bleibt, nach Ausrücken .dieses Ganges und Überschalter auf den nächsthöheren das Gesperre für das Lenkerparallelogramm ausgerückt wird, so daß beide Federungen ansprechen. Erst bei Einrücken des direkten Ganges oder des Schnellganges kann dann ebenfalls durch den Getriebeschalthebel selbsttätig das Gesperre_ für .die Pendelhalbachsen eingerückt werden, so- daß lediglich :die Federung des Lenkerparallelogramms anspricht.The blocking of the pendulum half-axes 9, opposite the housing i.i and , opposite the handlebar parallelograms 2, 3, 4; B. by installing a lock in the pivot points ro or 7, -8, causing a rotation the semi-axes or handlebar parallelograms is made impossible in their joints. The locking mechanism can be engaged and disengaged using a special operating lever within reach of the driver. Since at high speed (handlebar parallelogram) generally on long, straight stretches with little bumps, but with driven at lower speed (pendulum half-axis) in curves or off-road will; you can also advantageously use the control device for the lock with: clutch the gear shift lever in such a way that up to. a certain gear the lock for .the handlebar parallelogram remains engaged after disengaging .this Ganges and over switches on the next higher the lock for the handlebar parallelogram is disengaged so that both suspensions respond. Only when the direct is indented Gear or overdrive can then also be done using the gear shift lever the locking mechanism for .the pendulum half-axles are automatically engaged, so that only : the suspension of the handlebar parallelogram responds.

Ausbildung und'Anordnung .der Sperrmittel für die Gelenke 8;und io könnenbeispielsweise folgendermaßen getroffen werden: Durch einen am Längsträger 13 befestigten Querträger 18 sind zwei Zapfen i9, 2o hirndurchgeführt, an deren je eine Stange 2i bzw. 22 mittels .der Universalgelenke 23 bzw. 24 befestigt ist. Die Stangen 2i@ 22 sind andererseits über Universalgelenke 25 bzw. 26 mit in einer Brücke 27 gelagerten Wellen 29 bzw. 3o verbunden, auf denen je ein Ritzel 31 bzw. 3.2-aufgekeilt ist. Die Ritzel 3-1, 32 greifen ihrerseits in Verschiebezahnräder 33 bzw. 34 ein, die mittels Innengewinde auf Gewindezapfen 35 bzw. 36 yerschiebbar angeordnet sind. Die Zapfen 35, 36 bilden: mit den Achsen (Anlenkstellen) 1o, 8 der Pendelhalbachse 9 bzw: des oberen Lenkers 2 ein Stück; zwischen den Verschiebezahnrädern 33, 34 und der Pendelhalbachse 9 bzw. :dem Lenker 2 sind auf den .Achsen To, 8 Sperrkonusse 37 bzw. 38 verschiebbar angeordnet, die mit kegeligen Innenflächen über entsprechende kegelförmige Zapfen 39, 40 greifen. Der Zapfen 39 ist an einem der beiden an dem Längsträger l3 starr befestigten Augen 46 vorgesehen, in denen die Achse vo drehbar gelagert ist. Mit einer Innenverzahnung greifen die Sperrkonusse 37, 38 ferner in ein entsprechendes Keilnutenprofil 41, 42 der Achsen To, 8 ein. Die Achse 8 ist durch einen Stift 28 in der Pendelhalbachse 9 und durch einen Stift 43 in der Brücke 27 gegen Drehung und Verschiebung gesichert. Ebenso ist die Achse ro durch einen Stift 44 in der Pendelhalbachse 9 und :durch einen Stift 45 in der Brücke gegen Drehung und Verschiebung gesichert.Training and arrangement of the locking means for the joints 8; and io can be done, for example, as follows: By one on the side member 13 attached cross member 18 are two pins i9, 2o hirndurchführung on their a rod 2i or 22 is attached by means of the universal joints 23 and 24, respectively. The rods 2i @ 22 are on the other hand via universal joints 25 and 26 with in one Bridge 27 connected to shafts 29 or 3o, on each of which a pinion 31 or 3.2-wedged. The pinions 3-1, 32 in turn mesh with shifting gears 33 or 34, which yerschiebbar by means of internal threads on threaded pins 35 and 36, respectively are arranged. The pins 35, 36 form: with the axes (articulation points) 1o, 8 the pendulum half-axis 9 or: the upper link 2 a piece; between the shift gears 33, 34 and the pendulum half-axis 9 or: the link 2 are on the .Axles To, 8 locking cones 37 and 38, respectively, arranged displaceably, with conical inner surfaces engage via corresponding conical pins 39, 40. The pin 39 is on one of the two eyes 46 rigidly attached to the longitudinal beam l3, in which the axis vo is rotatably mounted. The locking cones grip with an internal toothing 37, 38 also into a corresponding keyway profile 41, 42 of the axes To, 8. The axis 8 is through a pin 28 in the pendulum half axis 9 and through a pin 43 secured in the bridge 27 against rotation and displacement. So is the axis ro by a pin 44 in the pendulum half-axis 9 and: by a pin 45 in the Bridge secured against rotation and displacement.

Zur Sperrung z. B. des Anlenkpunktes (Achse) To wird der Zapfen @i,g vom Fahrer in irgendeiner Weise, z. B. elektrisch durch Bowdenzug, mittels des Schalthebels od. dgl., gedreht. Durch Universalgelenk 23, Stange z1, Gelenk 25, Welle 29 und Ritzel 31 wird dabei auch das Verschiebezahnrad 33 gedreht, das sich bei dieser Drehung auf dem Gewindezapfen 35 axial verschiebt. Mit seiner dem kegelförmigen Zapfen 39 zu liegenden Stirnseite nimmt das Verschiebezahnrad 33 den Sperrkonus 37 mit, :bis dieser sich fest gegen. die Kegelfläche des Zapfens 39 gelegt hat. Dadurch wird die Pendelhalbachse 9 fest mit dem Längsträger 13 verbunden, so daß nur das Lenkerparallelogramm um seine Achsen schwingen kann. Zur Lösung .der Sperrung des Anlenkpunktes 1.o werden durch Drehung des Zapfens T9 in entgegengesetzter Richtung,die Teile 2.3, 2:1, 2.5, 29, 31 und 33 ebenfalls in entgegengesetztem Sinn bewegt, so daß der z. B. unter der Wirkung einer :(nicht dargestellten) Rückführfeder stehende Sperrkonus 37 von dem Kegelzapfen 39 abrückt.To block z. B. the pivot point (axis) To is the pin @ i, g by the driver in any way, e.g. B. electrically by Bowden cable, by means of the shift lever or the like, rotated. By universal joint 23, rod z1, joint 25, shaft 29 and Pinion 31 is also rotated the shifting gear 33, which is in this Rotation on the threaded pin 35 moves axially. With its the cone-shaped Pin 39 facing the end face, the shifting gear 33 takes the locking cone 37 with,: until this is firmly against. the conical surface of the pin 39 has placed. As a result, the pendulum half-axis 9 is firmly connected to the side member 13, so that only the handlebar parallelogram can swing around its axes. To solve the blocking of the pivot point 1.o are by turning the pin T9 in the opposite direction, the Parts 2.3, 2: 1, 2.5, 29, 31 and 33 also move in opposite directions, see above that the z. B. under the action of a: (not shown) return spring Locking cone 37 moves away from the taper pin 39.

Sperrung des Anlenkpunktes (Achse) 8 sowie Lösung der Sperrung mittels des Sperrkonusses 38 erfolgen in gleicher Weise durch Betätigung desselben von dem Zapfen 2o aus.Blocking of the articulation point (axis) 8 as well as solution of the blockage by means of of the locking cone 38 take place in the same way by actuating the same from the Pin 2o out.

In der Ausführungsform nach Abb. 2 haben die gleichen Teile wie in Abb. i die gleichen Bezugszeichen erhalten. Die Achsausbildung -besteht wieder aus dem das Rad i tragenden Lenkerparalleto,-gramm 2, 3, 4 mit den Gelenken. 5, 6, das seinerseits mittels der Gelenke 7, 8 an der Pentdelhalbachse 9 befestigt ist. Die einzelnen Teile .der Gelenke 8 sind durch vorzugsweise anvulkanisie@rte Gummnihülsen 16 miteinander verbunden. Die Pendel'halbaohsen 9 sind in bekannter Weise mittels Gummihülsen 17 auf ziem rohrförmigen Längsmittelträger 13 befestigt.In the embodiment of Fig. 2 have the same parts as in Fig. I have been given the same reference numerals. The axle training is pending again parallel to the handlebars 2, 3, 4 carrying the wheel i with the joints. 5, 6, that is in turn fastened to the half-axis 9 by means of the joints 7, 8. the individual parts of the joints 8 are preferably vulcanized rubber sleeves 16 connected to each other. The Pendel'halbaohsen 9 are in a known manner by means of Rubber sleeves 17 attached to a tubular longitudinal central support 13.

Wie in dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i, können die Pendelhalbachsen 9 gegenüber dem Längsmittelträger 13 oder die Lenkerparallelogramme gegenüber den Pendelhalbachsen blockiert werden, so daß nur die Lenkerparallelogramme in Wirkung treten bzw. mit den Pendeihalbachsen ein starres Gebilde darstellen, das um die Achse des rohrförmigen Längsmittelträgers 13 schwingt. Ein-und Ausrücken der Sperrvorrichtung kann ebenfalls wie bei der Ausführungsform nach Abb. 3 erfolgen.As in the embodiment according to Fig. I, the pendulum half-axes 9 compared to the longitudinal center support 13 or the handlebar parallelograms compared to the Pendulum half-axles are blocked, so that only the handlebar parallelograms are in effect step or represent a rigid structure with the pendulum half-axes around the Axis of the tubular longitudinal center support 13 swings. Engaging and disengaging the locking device can also be carried out as in the embodiment according to FIG.

Die Achsanordnung gemäß der Erfindung kann bei Vorder- wie bei Hinterrädern sowie bei angetriebenen oder nicht angetriebenen Rädern vorgesehen werden.The axle arrangement according to the invention can be used for front and rear wheels as well as for driven or non-driven wheels.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Axle arrangement, especially for motor vehicles, with independently suspended wheels, characterized by the combination one pendulum half-axle articulated to a fixed part of the vehicle and one the impeller load-bearing handlebar parallelogram articulated on the pendulum half-axis.

2. Axis arrangement -according to claim i, characterized by the arrangement of locking means for the rigid Connection of the pendulum axle with the fixed part of the vehicle and / or the parallelogram of the handlebars with the pendulum half-axis.

3. Axle arrangement according to claim i and 2, characterized by Arrangement of a special switching device for the locking means within reach of the driver.

4. axle arrangement according to claim i to 3, characterized in that the switching device for the locking means from the gear shift lever .betasst will.

5. axle assembly according to claim i to 4, characterized in that the switching device with the gearbox .derart is connected that when shifting the or the smaller Gears the handlebar parallelogram with the pendulum half-axis when shifting the larger gears the pendulum half-axle is rigidly connected to the fixed vehicle part and when shifting the middle gear (s), both the pendulum half-axis and the handlebar parallelogram can swing freely.

6. axle arrangement according to claim i to 5, characterized in that the pendulum half-axis (9) can swing on the one hand is attached to the longitudinal center beam (13) and on the other hand to the upper pivot point (8) for the handlebar parallelogram against one that is also attached to the longitudinal center beam The leaf spring assembly is supported and that the lower link (3) of the link parallelogram and a spring bracket (15) provided at the top of the pendulum half-axis for support a spring (14) are used.

7. axle arrangement according to claim i to 5, characterized in that that the pendulum half-axis (9) by means of rubber sleeves on its carrier (13) and the handlebar parallelogram are attached to the pendulum half-axis in a torsionally flexible manner by means of rubber sleeves (16). B.

Axle arrangement according to claims i to 7, characterized in that the locking is off there is a clutch, one part of which can be unrotated on the handlebar parallelogram or the pendulum half-axis and its other part cannot be rotated on the pendulum half-axis or a fixed frame part (is arranged.

9. Axle arrangement according to claim i to 8, characterized in that the upper link (2) of the link parallelogram has a conical pin (40) on at least one of its outer surfaces for supporting the axis (8) passed through the pendulum half-axis (9) , opposite to which a locking cone (38) is arranged to be non-rotatable on this axis, axially displaceable and lockable, and that on at least one of the two eyes (46) rigidly attached to the longitudinal beam (i3) for receiving the Drehacbse (io) .für the pendulum half-axis conical pin (39) and opposite the latter on the axis of rotation non-rotatable locking cone (37) is arranged axially displaceable and lockable. zo. Axle arrangement: according to claims z to 9, characterized in that the locking cones (37; 38) are shifted via a shifting gear (33, 34) operated by the driver and both gearwheels are all-driven by a pinion (31, 32) each can be adjusted by means of internal threads engaging in one threaded pin (35, 36) each lying in alignment with the axis (10, 8). the pinion (3i, 32) is mounted in a bridge (27) fastened to the ends of the threaded pins (35, 3,6) and connected to cardan shafts (2, i, 22) which, on the other hand, are connected to a longitudinal beam (i3) attached cross member (i8), to be operated by the driver via a drive device = the pins (ig, 2o) are connected.